基于OBE的C語言程序教學(xué)改革

胡文生+胡艷萍+李國華

摘要：OBE教育模式起源于歐美教育，近年來我國很多高校開始嘗試引進該教育理念開展工科生的培養(yǎng)。C語言程序設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生編程能力的基礎(chǔ)課程，對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)編程課程非常重要。該文系統(tǒng)地闡述了OBE教育理念如何在C語言程序設(shè)計教學(xué)過程中的具體應(yīng)用，圍繞學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，分析通過學(xué)習(xí)該門課程學(xué)生最終應(yīng)該具備的能力以及為具備這些能力所采用的教學(xué)手段和評價方法。

關(guān)鍵詞：OBE；程序設(shè)計；教學(xué)改革；能力；學(xué)習(xí)產(chǎn)出

中圖分類號：TP311.11 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）06-0154-03

Abstract： OBE education philosophy originated in Europe. In recent years， many of Chinese universities have begun trying to introduce OBE education philosophy to cultivate engineering students. C language programming is a basic course of cultivation programming ability of students. It is very important for students to learn further programming course. This paper systematically expounded OBE education philosophy how to apply in C language programming teaching process.

Key words：OBE；programming； teaching reform；ability； learning outcomes

1 概述

“C語言程序設(shè)計”是很多工科院校為培養(yǎng)大一、大二學(xué)生編程能力而開設(shè)的入門級課程，課程中涉及很多程序設(shè)計語法規(guī)則、強大的運算功能及豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該門課程雖然是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，不是行業(yè)主流的編程語言（目前行業(yè)主流的編程語言是面向?qū)ο?、面向方面的編程語言，如Java、C#等），但是學(xué)好該門課程能顯著提高學(xué)生的編程能力、邏輯思維能力并為以后學(xué)習(xí)面向?qū)ο?、面向方面的編程語言打下基礎(chǔ)。因此，如何學(xué)好這門課程是工科院校長期探索的熱點問題，然而該門課程的傳統(tǒng)教學(xué)方法是以教科書的目錄結(jié)構(gòu)為藍本提煉出知識結(jié)構(gòu)體系，按照知識結(jié)構(gòu)體系的知識點逐一講授并輔以實驗，教學(xué)過程中不可避免地會遇到大量基本概念的講解，結(jié)果造成學(xué)生獨立思考、獨立動手的時間非常少。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式屬于重理論而輕實踐、以教師為中心、以知識灌輸為主的教學(xué)模式，該教學(xué)模式很難提高學(xué)生的編程能力和邏輯思維能力。OBE（Outcomes-Based Education，縮寫為OBE）教育模式是以學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實施、評價教學(xué)活動的結(jié)構(gòu)模式 [1]?！耙詫W(xué)生為本，以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的OBE教育模式能夠清楚地關(guān)注和組織整個教學(xué)過程中的每個教學(xué)活動，如何關(guān)注、如何組織？是OBE教育模式的關(guān)鍵，只有采用系統(tǒng)的觀點，從OBE的設(shè)計模式、OBE的實施模式、OBE的評價模式三個方面，對“C語言程序設(shè)計”的教學(xué)過程重新定向、重新聚焦，即定向于學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、聚焦于學(xué)生的學(xué)生能力的提高。OBE特別強調(diào)如下四個問題[2]：

l 學(xué)生要取得的學(xué)習(xí)成果是什么？

l 學(xué)生怎樣取得這些學(xué)習(xí)成果？

l 教師在學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果的過程中發(fā)揮的作用是什么？

l 如何評價學(xué)生已經(jīng)取得這些學(xué)習(xí)成果？

2 學(xué)生的學(xué)習(xí)成果

OBE教育模式是以學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實施、評價教學(xué)活動的結(jié)構(gòu)模式，這里的“預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出”就是學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，它是開展OBE教育模式的基礎(chǔ)，它是教學(xué)活動的目標，如果基礎(chǔ)和目標不明確，那么隨后的組織、實施、評價都會變樣，實現(xiàn)不了預(yù)期的目標。學(xué)習(xí)《C語言程序設(shè)計》課程的學(xué)習(xí)成果就是學(xué)生學(xué)習(xí)完該門課程之后所具備的能力，能力要求必須定位準確，既不能好高騖遠，也不能降低要求。一般工科院校都是在大一、大二開設(shè)《C語言程序設(shè)計》課程，對于計算機類相關(guān)專業(yè)學(xué)生來說，它是后續(xù)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計》等課程的基礎(chǔ)，因此需要培養(yǎng)學(xué)生初步的編程能力，對于非計算機類專業(yè)的學(xué)生來說，有可能只是要求學(xué)生稍微了解編程的過程及編程思想。但是無論是計算專業(yè)還是非計算專業(yè)的學(xué)生來說，開設(shè)這門課程一個共同和重要的目標就是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。另外，現(xiàn)在社會上也需要大學(xué)畢業(yè)生具備團隊合作精神，因此這門課程還需要承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力。因此，《C語言程序設(shè)計》課程開展OBE教育模式的學(xué)習(xí)成果必須滿足如下三條：

l 具備初步的編程能力；

l 具備一定的邏輯思維能力；

l 具備一定的自學(xué)能力；

l 具備團隊合作能力。

3 取得學(xué)習(xí)成果的途徑及教師的作用

3.1混合教學(xué)模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了許多網(wǎng)絡(luò)在線開放課程，即所謂的MOOC。該教學(xué)方式以靈活、開放的特點著稱，國內(nèi)國外很多著名的高校教授紛紛在MOOC平臺上開設(shè)網(wǎng)絡(luò)視頻課程，國內(nèi)比較有名的兩個MOOC平臺分別是：清華學(xué)堂在線和中國大學(xué)MOOC。這些優(yōu)質(zhì)課程的開放，不僅為偏遠的學(xué)生提供學(xué)習(xí)方便，也為更多的非重點大學(xué)的學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，為實現(xiàn)教育公平、公正提供了一種實現(xiàn)的渠道，中國大學(xué)MOOC平臺上的哈爾濱工業(yè)大學(xué)蘇小紅教授的《C語言程序設(shè)計精髓》、浙江大學(xué)翁愷教授的《程序設(shè)計入門—C語言》等都是很好的MOOC資源?！禖語言程序設(shè)計》開展視頻教學(xué)可以分為如下幾個步驟完成：

l 上課之前布置學(xué)生自學(xué)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)視頻課程，網(wǎng)絡(luò)視頻課程可以是現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)視頻課程（中國大學(xué)MOOC平臺上的哈爾濱工業(yè)大學(xué)蘇小紅教授的《C語言程序設(shè)計精髓》），也可以是授課教師自己錄制的視頻。

l 為每一節(jié)課程設(shè)置教學(xué)任務(wù)書，該任務(wù)書根據(jù)網(wǎng)絡(luò)視頻課程的教學(xué)內(nèi)容并根據(jù)所教學(xué)生的實際情況進行設(shè)置。

l 課堂討論：開展混合教學(xué)之前對全班學(xué)生進行分組，分組堅持適當原則，每組人數(shù)太少不利于團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，而且學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣無法激發(fā)，如果每組人數(shù)過多，則不易于管理，所以每組人數(shù)最好是3到5人。通過采用隨機點名、隨機提問的方式考察每組線下學(xué)習(xí)情況，每組線下看網(wǎng)絡(luò)視頻課程以及做教學(xué)任務(wù)書的過程中可能會遇到各種各樣的問題，把每一組遇到的問題公開在課堂上討論幫助學(xué)生理解基本概念、掌握編程技巧。

3.2 案例教學(xué)

混合教學(xué)模式分為線上和線下學(xué)習(xí)，整個學(xué)習(xí)過程中學(xué)生是主體，教師只是起到輔助引導(dǎo)作用。任務(wù)書的設(shè)置、課堂問題討論都是圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)成果開展的。學(xué)生線上、線下學(xué)習(xí)的知識并不全面，而且每一組在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題各不相同。為了實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生初步的編程能力、邏輯思維能力的目標，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生掌握知識的情況有意識地設(shè)計一些案例，通過師生、生生之間的互動，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，平等對話和研討，重點培養(yǎng)學(xué)生的批判反思意識及團體合作能力，并促使學(xué)習(xí)者充分理解問題的復(fù)雜性、多樣性、變化性等，在案例的選取方面要精，要有代表性和典型性，同時要考慮到學(xué)生的認知特點[3]。

3.3 教師的作用

針對傳統(tǒng)“滿堂灌”教學(xué)方法的局限性， 美國心理學(xué)家Carroll在1981年首先提出“以學(xué)生為中心”的認知教學(xué)法[4]，該教學(xué)方法充分強調(diào)人類大腦的智能作用，主張學(xué)習(xí)應(yīng)該以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮其積極性和主動性， 通過觀察、分析、歸納發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律，通過動手操作掌握相應(yīng)的知識。OBE教育模式是以學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)成果而非教師的教學(xué)經(jīng)驗作為教學(xué)活動的驅(qū)動力，這顯然同傳統(tǒng)上以內(nèi)容驅(qū)動教育模式是有顯著區(qū)別的?！禖語言程序設(shè)計》開展OBE教育模式的改革，必須緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生具備初步的編程能力、具備一定的邏輯思維能力、具備一定的自學(xué)能力、具備團隊合作能力為中心來開展教學(xué)，而培養(yǎng)學(xué)生能力的最佳方法是“做中學(xué)”。根據(jù)杜威教育理論：“教育即生活”、“教育即生長”、“教育即經(jīng)驗的改造”，在整個教學(xué)活動中學(xué)生必須成為積極主動的參與者，而教師則是學(xué)生活動的協(xié)助者[5]。因此，《C語言程序設(shè)計》開展OBE教育模式的改革過程中教師應(yīng)扮演如下三個角色：

l 教學(xué)任務(wù)書的設(shè)計者；

l 課堂討論的引導(dǎo)者；

l 教學(xué)成果考核的主導(dǎo)者。

4 學(xué)習(xí)成果評價

OBE教育理念認為教學(xué)不應(yīng)以知識為中心按照學(xué)科體系設(shè)計課程，而應(yīng)以預(yù)期學(xué)生學(xué)習(xí)成果為中心，先明確學(xué)生需要學(xué)哪些內(nèi)容、能具體做些什么事情、應(yīng)該具備哪些能力，然后根據(jù)預(yù)期學(xué)習(xí)成果來設(shè)計課程和教學(xué)。與結(jié)果導(dǎo)向教育理念相對應(yīng)的學(xué)習(xí)成果評估，主要是看一個學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)后是否有進步，不是根據(jù)學(xué)生看過多少本書、掌握多少知識點，而在于考查學(xué)生是否具備預(yù)期學(xué)生學(xué)習(xí)成果，即經(jīng)過學(xué)習(xí)之后是否具備相應(yīng)的能力[6]。OBE教育模式包括能反映教育目標、目的和價值的學(xué)習(xí)成果內(nèi)容，使學(xué)習(xí)成果能夠達到的過程和戰(zhàn)略（課程、教學(xué)、學(xué)習(xí)、評價、支持和引導(dǎo)方法等），與成果相連的學(xué)習(xí)評價標準三個要素[7][8]?！禖語言程序設(shè)計》開展OBE教育模式的改革，其學(xué)習(xí)成果評價應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的以試卷作為評價的唯一手段，而應(yīng)該采用多種形式：

l 課堂討論的積極性用來評估學(xué)生團隊合作能力及自學(xué)能力；

l 項目實驗作為評估學(xué)生編程能力和邏輯思維能力的有力手段；

l 任務(wù)書的完成情況作為評估學(xué)生自學(xué)能力很好載體。

5 結(jié)論

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，任何一項技術(shù)都有可能在短時間內(nèi)被其他技術(shù)所顛覆，怎樣使得學(xué)生通過對“C語言程序設(shè)計”的學(xué)習(xí)，長久地獲得編程能力、自學(xué)能力、邏輯思維能力，學(xué)生一旦具備這些能力，會很容易地學(xué)習(xí)其他主流的編程技術(shù)。為了避免傳統(tǒng)以傳授知識為主要目的教學(xué)缺陷，本文重點闡釋了OBE教育模式在“C語言程序設(shè)計”課程教學(xué)上的應(yīng)用。OBE教育模式以學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，為培養(yǎng)學(xué)生各種能力為最終目的，這種模式很適合目前知識更新迭代周期變短的趨勢。

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